Studies in diurnal rhythms ix the water-relations of some nocturnal tropical arthropods

The rate of water-loss from tropical African centipedes (Rbysida nuda and Ethmostigmus trigonopodus) and millipedes (Oxydesmus platycercus and Ophistreptus sp.) is proportional to the saturation deficiency of the atmosphere. These animals therefore resemble forms from temperate and desert regions in this aspect of their physiology. Their nocturnal habits are probably related to their high rate of transpiration. The endogenous 24-hour rhythm shows a slight retardation in constant light and an acceleration in darkness. The probable function of this is to synchronize it with diurnal environmental changes. The West African scorpion, Pandinus imperator, has a critical temperature considerably lower than those of desert species and comparable with that of the Italian Euscorpius germanus.

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Zusammenfassung Bie den tropischen afrikanischen Hundertfüßlern Rhysida nuda und Ethmostigmus trigonopodus, den Tausendfüßlern Oxydesmus platycercus und Ophistreptus sp. sowie bei dem Skorpion Pandinus imperator wurden die Wasserverlustraten durch Wägen der Individuen bestimmt, die über Phosphorpentoxyd in konischen Flaschen aufgehängt wurden, die in ein Wasserbad tauchten. Die Tiere wurden jeder Temperatur 20 Minuten lang ausgesetzt, bevor der durch Evaporation bedingte Betrag des Wasserverlustes bestimmt wurde. Es wird gezeigt, daß diese Methode wertvolle Vergleiche zwischen den verschiedenen Arten zu ziehen gestattet. Sowohl bei Hundertfüßlern wie auch bei Tausendfüßlern erwies sich die Transpiration als proportional zum Sättigungsdefizit der Luft. Diese Tiere ähneln deshalb in diesem Punkte ihrer Physiologie Arten aus gemäßigten und Wüsten-Gebieten.Ihre nächtliche Lebensweise, die mittels Aktographen festgestellt wurde, steht wahrscheinlich in Beziehung zu der vergleichsweise hohen Wasserverlustrate. Der endogene diurnale Rhythmus ziegt eine leichte Verzögerung bei Dauerbelechtung und eine Beschleunigung bei Dunkelheit. Auf diese Weise wird wahrscheinlich die Periodizität dieser Tiere mit dem 24-Stunden-Rhythmus der Umgebung synchronisiert.Die kritsche Temperatur des westafrikanischen Skorpions Pandinus imperator liegt beträchtlich niedriger als die der Wüsten-Arten und ähnelt der des italienischen Euscorpius germanus. Es wird vermutet, daß in diesem Falle die nächtliche Lebensweise in Beziehung steht zu der Gefährdung des großen, langsamen Tieres durch räuberische Wirbeltiere.Es wird geschlossen, daß im allgemeinen die Transpirationsrate in Beziehung zum Habitat steht und bei Wüstenbewohnern am niedrigsten ist.

     

Substrate selection by the archiannelidProtodrilus rubropharyngeus

Summary 1.Protodrilus rubropharyngeus Jägersten, a marine interstitial archiannelid, was found to move to the surface layers of sand in response to a negative geotaxis and preference for areas of highest oxygen tension.2. Strong light and vibrations tend to keep the animal just below the sand surface except on calm days.3. The adults were found to be highly gregarious.4. Both adults and larvae showed a preference for the 0.5 to 1 mm grade of sand.5. The localisation of high numbers of animals in narrow areas of a uniform beach seems to be related to the presence of a localized surface film on the sand grain surfaces. This film is produced by certain favourable species of bacteria, and together with a chemical produced by the animals themselves, attracts other members of the species to this sand.

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Substratwahl durch den ArchiannelidenProtodrilus rubropharyngeus

Kurzfassung Die Verteilung von Populationen mariner interstitieller Organismen wird durch Auswahl eines geeigneten Substrats seitens der Larven und (oder) Adultformen bestimmt. Entscheidend für die Wahl eines sandigen Substrats sind Korngröße, Sauerstoffgehalt, Temperatur, Lichtdurchlässigkeit etc. sowie die chemischen Eigenschaften der Sandoberfläche. FürProtodrilus rubropharyngeus Jägersten konnte negative Geotaxis sowie eine Bevorzugung von Sandarealen mit relativ hohem Sauerstoffgehalt nachgewiesen werden.P. rubropharyngeus reagiert bei starkem Lichteinfall negativ photokinetisch. Vibrationen rufen positive Geotaxis und Verschwinden im Substrat hervor. In Versuchen, bei denen adulte Tiere zwischen Sand mit Tieren und Sand ohne Tiere wählen konnten, bevorzugten sie Sand, in dem sich Artgenossen befanden. Es ließ sich ferner nachweisen, daß eine Substanz, die von adulten Tieren produziert wird, zu gregariousness führt. Im Wahlversuch zwischen Sand bestimmter Korngröße und natürlichem, ungesiebtem Sand entschieden sich sowohl Adulte als auch Larven für Korngrößen von 0,5 bis 1 mm. Im natürlichen Biotop dominierten jedoch Sandkörner von 1 bis 2 mm Größe. Dadurch ist das Vorkommen vonP. rubropharyngeus auf Strandzonen mit Korngrößen von 0,5 bis 1 mm beschränkt. Im Vergleich zu unbehandeltem Sand wurde sterilisierter Sand nur von sehr wenigen Tieren bevorzugt, wenn er in einfachen Wahlversuchen Adulten und Larven angeboten wurde. Dies änderte sich jedoch, wenn sterilisierter Sand mit Sandbakterienkulturen beimpft wurde. Im Wahlversuch zwischen Sanden, die mit verschiedenen Bakterienarten beimpft worden waren, bevorzugten Adulte wie Larven in gleicher Weise bestimmte Bakterienarten. Wenn adulte Tiere zugegen waren, wurde steriler, mit Bakterien beimpfter Sand fast ebenso häufig besiedelt wie unbehandelter Sand. Die streng lokalisierten Populationen der Spezies erklären sich somit aus der Bindung an eine bestimmte Korngröße, dem Vorhandensein eines Oberflächenfilms bakteriellen Ursprungs sowie einer von den adulten Tieren produzierten Substanz.

     

Investigations on the Tetranychus urticae complex in north west Europe (Acari: Tetranychidae)

Two species of spider mite occur in greenhouses in the Netherlands. Tetranychus urticae Koch is usually green, can live on many plants, but cannot build up large populations on carnations; it may have a diapausing stage which is very resistant to cold. No biological races of T. urticae were found. T. cinnabarinus Boisd. is carmine-coloured, often found on carnations, and does not have a diapause. It is not resistant to cold.The two species do not interbreed. Growers of carnations have only T. cinnabarinus to deal with, and can arrange control measures accordingly.

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Zusammenfassung Untersuchungen der Morphologie, der Wirtspflanzenwahl, der Überwinterungsweise und Kreuzingsexperimente haben gezeigt, daß in Gewächshäusern Hollands zwei Spinnmilben-Arten auftreten, nämlich Tetranychus urticae Koch und T. cinnabarinus Boids. Darüberhinaus wurde Material von Spinnmilben je einer Lokalität in Deutschland, der Schweiz und Belgien verwendet. T. urticae ist meistens grün gefärbt, lebt an einem großen Wirtspflanzenkreis, kann aber an Nelken (Dianthus caryophyllus L.) keine Populationen bilden. Diese Art geht unter dem Einfluß verschiedener biologischer Faktoren in Diapause. Während dieser Periode ist sie sehr kälteresistent. Der Winter wird an geschützten Orten verbracht. Kreuzungen zwischen Populationen verschiedener Herkunft ergaben stets eine normale Nachkommenschaft. Zucht-experimente mit diesen Populationen auf verschiedenen Wirtspflanzen ergaben keinen Hinweis für das Bestehen von biologischen Rassen bei T. urticae. T. cinnabarinus ist karminrot gefärbt und wird am häufigsten auf Nelken gefunden, obwohl in Laboratoriumsversuchen die Entwicklung an Buschbohnen (Phaseolus vulgaris L.) schneller verläuft. Diese Art tritt überhaupt nicht in Diapause ein, bleibt den Winter über an den Blättern und ist gegenüber Kältebedingungen entschieden weniger resistent als T. urticae. Kreuzungen zwischen Populationen verschiedener Herkunft ergaben immer eine normale Nachkommenschaft.Das Ausbleiben von Bastardierungen, das in Kreuzungsexperimenten zwischen den beiden Arten gefunden wurde, erbrachte den strengsten Nachweis, daß in den Gewächshäusern zwei verschiedene Arten vorkommen.Da T. cinnabarinus hauptsächlich auf Gewächshäuser mit Nelken beschränkt ist und T. urticae sich andererseits an diesen Pflanzen nicht vermehrt, haben es die Nelkenanbauer lediglich mit T. cinnabarinus zu tun, und es ergibt sich eine Möglichkeit, Nelken frei von Spinnmilbenbefall zu halten.

     

Effect of pollution on the benthos off gothenburg

Summary 1. Bottom fauna in the mouth of the river Göta älv and its estuary was studied.2. The river bottom in the city of Gothenburg and the bottoms of the harbour area and the river mouth are strongly polluted. The pollution has dispersed almost 4 to 5 nautic miles outside that area.3. There are no bottom animals in the river bottom by the town.4. In the oxidized surface layer of the sediments in the harbour area some species have mass occurrences.5. In the same places the biomass reaches its maximum.6. Pollution has a diminishing effect on the number of species at outer localities.7. Species which favour polluted areas are e. g.Capitella capitata, Polydora ciliata, Nereis diversicolor, Macoma baltica, Mya arenaria, Paramphiascopsis longirostris (Harpacticoida) and Nematoda spp.8. The history of the developing pollution can be followed by the aid of old faunistic observations and material stored by the Gothenburg Museum of Natural History.

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Die Wirkung der Wasserverunreinigungen auf das Benthos vor Göteborg

Kurzfassung Die Mündung des Flusses Göta älv stellt hinsichtlich seiner morphologischen, hydrographischen und teilweise seiner biologischen Eigenschaften ein typisches Ästuar dar. Da der Strom durch die Stadt fließt, ist das Wasser durch die Kloakenwässer und Industrieabwässer verunreinigt. Die Salinität beträgt 1 bis 15 innerhalb Göteborgs und 15 bis 30 außerhalb der Flußmündung im Hake Fjord. Die Bodenfauna setzt sich aus marinen und Brackwassertieren zusammen. Bei einem Vergleich dieser Fauna mit der von reinen Böden an der schwedischen Westküste lassen sich einige Besonderheiten feststellen. In dem Fluß bei Göteborg finden sich nur wenige Tierarten, doch treten einige von diesen in äußerst dichten Populationen auf. Zu diesen Arten gehören beispielsweiseCapitella capitata (56 000 Tiere/m²),Polydora ciliata (7250 Tiere/m²) und Nematoden (über 400000 Tiere/m²).Capitella undPolydora sind, wenn sie massenhaft vorkommen, kosmopolitische Indikatoren verunreinigten Meerwassers. Das Auftreten des HarpacticidenParamphiascopsis longirostris, der im Hafengebiet in großer Individuenzahl gefunden wurde, war bisher noch nicht beobachtet worden. Außerhalb der Stadt wandelt sich das Erscheinungsbild der Bodenfauna und gleicht sich zunehmend dem normaler Populationen an, doch kann noch an den äußersten Untersuchungsstellen (4 bis 5 Seemeilen außerhalb der Stadt) ein Einfluß der Abwässer auf die Bodenfauna nachgewiesen werden. Anhand einiger älterer faunistischer Beobachtungen ließen sich die Veränderungen der Bodenfauna im Hafengebiet rekonstruieren. Von etwa 1900 bis 1965 ist die Fauna zunehmend artenärmer geworden; einige Arten sind völlig verschwunden, während andere sich von der Flußmündung nach außerhalb zurückgezogen haben. Die größten Veränderungen hat die Bodenfauna in den Jahren 1920 bis 1930 erfahren.

     

Über einige Probleme der hypothalamischen Neurosekretion

Zusammenfassung Bei weißen Ratten hatte die Untersuchung der Nervenzellen des vorderen Hypothalamus in den verschiedenen Funktionsphasen und mit verschiedenen histochemischen Methoden zu der Folgerung Anlaß gegeben, daß die aktivierte Ganglienzelle zu Beginn mit großer Intensität Gömöri-positiven Stoff bildet, der später mobilisiert wird. Denn bei den Tieren, die nach starken akuten Einwirkungen bzw. nach der folgenden Hyperfunktion der Zwischenhirnkerne getötet wurden, lassen sich in lebhafter Sekretion befindliche Zellen und solche hypertrophische Formen, deren Sekret schon mobilisiert wurde, gleicherweise beobachten. Nach intensiven langdauernden Einwirkungen sieht man aber zumeist die zweiterwähnte, entleerte, eine ausgesprochene perinucleäre Aufhellung zeigende Form. Weiterhin hat es den Anschein, daß die hypothalamischen Nervenzellen keine Speicherfunktion haben: Sind sie mit Sekret gefüllt, handelt es sich wahrscheinlich um die Erzeugung des Sekretes. Für diese Annahme spricht auch die biphasische Restitution dieser Hirnkerne; in der ersten Phase sieht man dort viele sekretgefüllte Zellen, in denen das Produkt nicht gespeichert wird, sondern bald auf das Kontrollniveau fällt und sich in der Neurohypophyse ansammelt.Auf Grund der Änderungen der Menge des basophilen Stoffes der Ganglienzelle (Ribonucleinsäure, Nissl-Körnchen) und der Gömöri-Substanz sowie der Größenänderungen der Zellbestandteile unterscheidet Verfasser nachstehende, morphologisch verfolgbare Funktionsabschnitte in den Zwischenhirnkernen der weißen Ratte: Normalzustand, beginnende Hyperfunktion, verzögerte Hyperfunktion, erste Phase der Restauration, zweite Phase der Restauration (echte Normalisierung).Schließlich wird die Theorie Neurosekret als Produkt einer physiologischen Degeneration erörtert.     

Digestive enzymes of the imported fire ant, Solenopsis richteri (Hymenoptera: Formicidae)

Results of tests for digestive enzyme activity from mandibular and salivary glands and from foregut, midgut, and hindgut of major workers of the imported fire ant, Solenopsis richteri Forel, indicated a wide distribution of lipase production from these organs, thus correlating with the observed grease-loving feeding habits of this insect. Amylase activity was present in both glands tested, but not detected in the gut. Both invertase and protease activities were apparently restricted to the midgut, with the protease activity being especially limited.

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Zusammenfassung An der importierten Feuerameise wurden Untersuchungen über das Vorkommen der vier Hauptklassen von Verdauungsfermenten bei Großarbeitern (Soldaten) ausgeführt.Die untersuchten Fermente waren Invertase, Diastase, Lipase und Protease, die untersuchten Verdauungsorgane Speichel- und Mandibulardrüsen, Kropf, Mitteldarm und Enddarm. Um die Ferment-Aktivität der verschiedenen Organe zu prüfen, wurden als Substrate Sucrose, Stärke, Castor-Öl-Emulsion und Blutfibrin benutzt und Dünnschichtchromatographie angewandt.Die Resultate zeigen besonders die weite Verbreitung der Lipase-Aktivität, die der beobachteten Vorliebe der importierten Feuerameise für fettreiche Nahrung entspricht. Ebenso steht die gefundene mäßige Invertase- und Diastase-Aktivität in Beziehung zu den omnivoren Fraßgewohnheiten dieser prädatorischen Insekten. Andererseits erwies sich die Protease-Aktivität als besonders schwach; sie schien hauptsächlich auf den Mitteldarm beschränkt zu sein.Der geringe Grad der Protease-Aktivität in den Drüsen und im Kropf läßt vermuten, daß bei Trophallaxis den larven das Protein-Futter von den Arbeiterinnen in unverdautem Zustand verabreicht wird.

     

Zur Kenntnis des Monokotyledonen-Perigons II. Die Perigonblätter vonOrnithoglossum

Zusammenfassung Die Untersuchung der Perigonblätter der südafrikanischen Liliaceen-Melanthioideen-GattungOrnithoglossum an Hand von Herbarmaterial hat ergeben, daß sie, und zwar in beiden Kreisen, gemäß ihrer äußeren Form, Bündelversorgung und Ontogenese als peltat-schlauchförmige Blätter zu bezeichnen sind. Damit ist die morphologisch bedeutsame peltate Bauweise im Perianth einer weiteren Monokotyledonen-Gattung nachgewiesen worden.Mit ihrer sitzenden Spreite und den an ihrem Schlauchteil herablaufenden akzessorischen Randkanten gehören die Perigonblätter vonOrnithoglossum jener Modifikation des Schlauchblattes an, die auch die Nektarblätter vonRanunculus verwirklichen. Bemerkenswerterweise wiederholen sich die verschiedenen Ausbildungsmöglichkeiten der Ventralspreite derRanunculus-Nektarblätter an den Perigonblättern vonOrnithoglossum: die taschenartige Ausbildung der Ventralspreite beiO. viride, das Auswachsen des Randes der Ventralspreite zur freien Nektarschuppe beiO. calcicolum und schließlich der Zusammenschluß des Ventralspreitenrandes durch einen akzessorischen apikalen Wulst zu einer in sich geschlossenen Kurve bei gewissen Formen vonO. viride und beiO. glaucum.     

Methodik und Ergebnisse der Erforschung des Schwarmverhaltens von Fischen mit der Tauchmethode

Zusammenfassung 1. Die marinen Schwarmfische kommen ausschließlich als echter Schwarmverband vor, solange sie sich im pelagischen Raum aufhalten. Bei der Nahrungsaufnahme und in der Nacht wird der Schwarmverband aufgelöst.2. Die Reaktionen innerhalb eines Schwarmes breiten sich nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten aus und sind zeitlich meßbar.3. Eine Reaktion innerhalb eines Schwarmes kann von verschiedenen Stellen aus ausgelöst werden.4. Leitfische im Schwarm existieren nicht.5. Die echten Schwarmfische des Süßwassers entsprechen in ihren Reaktionen den Schwarmfischen des Meerwassers. Im Süßwasser treten außerdem noch andere Sozietätsformen auf.6. Die SüßwasserartAlburnus alburnus eignet sich als Modellfisch für Untersuchungen der Reaktionen von Schwärmen auf Fanggeräte und für die weitere Erforschung der Schwarmgesetzmäßigkeiten.

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Methods and results of studies on the schooling behaviour of fishes using the diving method

Knowledge of schooling behaviour is becoming increasingly important in deep-sea fishery. Observations and experiments were conducted to elucidate standard responses of some schooling fishes in situ and in net aquaria using diving apparatus, cine and photocameras. The 5 species of sea-water schooling fishes studied show mainly uniform behaviour. Using 4 measurable criteria it was possible to examine and time the pattern of behaviour within the school. The way a response spreads within a school differs, and 3 basic types can be differentiated. Of 6 freshwater fish species studied,Alburnus alburnus is the only obligatory school fish; it is the only one which shows values within the range recorded for the sea-water school fishes studied. The other freshwater fishes examined are obligatory school fishes only in their juvenile phases. With increasing age they conform with the other 4 types of social behaviour differentiated in the study. The recorded reaction times of schools and the responses to nets of varying mesh size (meshes up to 1 m length were avoided by schools) are important for fishery. Qualitative intensification gains in importance by the frequently observed unification of different schools. The freshwater-livingAlburnus alburnus is a suitable model fish for studies on the conformity of school behaviour, as well as for experiments with new fishing gear and methods.

     

Studies on an interesting Saccharomyces carlsbergensis mutant

The genetics of a spontaneous double mutant Hla, belonging toSaccharomyces carlsbergensis, has been studied. The two mutated loci, controlling the biosyntheses of lysine and uracil are either loosely linked or they are located on separate chromosomes. Spontaneous mutations in the two genes are therefore likely to have followed from two independent mutagenic events. The mating-type locus, the methionine, the lysine and the uracil synthesising loci are not linked. Segregations for mating-type locus are Mendelian where as segregations for lysine, uracil and methionine synthesising loci are both Mendelian and Non-Mendelian. The 4:0 class of Non-Mendelian segregation is not found. The apparently Non-Mendelian segregations for mehtionine synthesis can be explained on the basis of the presence of two complementary methionine synthesising genes in Hla.

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Zusammenfassung Die Genetik eines spontanen Doppelmutanten Hla, der zuSaccharomyces carlsbergensis gehört, wurde untersucht. Die zwei Loci, die die Biosynthese von Lysin und Uracil kontrollieren, sind entweder locker gebunden oder sind an verschiedene Chromosomen gebunden. Spontane Mutationen in beiden Genen sind deshalb wahrscheinlich das Ergebnis von zwei unabhängigen mutagenen Faktoren. Der Locus der Geschlechtstype, die Loci der Synthese von Methionine, Lysine und Uracil sind nicht gebunden. Die Absonderung des Locus für die Geschlechtstype ist gemäß Mendel, während die Absonderung für Lysine, Uracil und Methionine teils gemäß, teils nicht gemäß Mendel erfolgt. Die Klasse 4 : 0 der Absonderung nicht gemäß Mendel ist nicht gefunden worden. Die scheinbare Absonderung nicht gemäß Mendel für die Synthese von Methionine kann auf Grund der Gegenwart von zwei komplementären Genen in Hla für die Synthese von Methionine erklärt werden.

     

Über die Stoffausscheidung bei Pilzen II

Zusammenfassung An den beiden Ascomyceten Endoconidiophora virescens Davids. und E. (Ceratocystis) coerulescens Münch, sowie an dem Basidiomyceten Lentinus lepideus L. wurden Synthese und Ausscheidung sekundärer Stoffwechselprodukte untersucht.Am Beispiel des mit den Terpenen verwandten Methylheptenon und des p-Methoxyzimtsäuremethylesters sowie eines aromatischen Farbstoffes ließ sich zeigen, daß diese chemisch und hinsichtlich des Biosyntheseweges verschiedenen Verbindungen im overflow metabolism entstehen und ausgeschieden werden.Gegenüber den primären Stoffwechselprodukten lassen sich Biogenese und Ausscheidung der sekundären Stoffe wesentlich stärker beeinflussen. Unter gewissen Bedingungen kann sogar die Synthese bestimmter Verbindungen völlig unterbleiben.Eine nennenswerte antibiotische oder wesentliche metabolische Aktivität ausgeschiedener Stoffwechselprodukte liegt bei den drei Pilzen nicht vor.Die Ergebnisse wurden mit den Befunden anderer Autoren verglichen und die gemeinsamen Grundlagen aller pflanzlichen Stoffausscheidungen diskutiert.Habilitationsschrift (gekürzt) der Fakultät für Natur- und Geisteswissenschaften, Technische Hochschule, Karlsruhe. Tei II.     

The effect of multiplicity of infection on recombination values in bacteriophageT 4 D

Zusammenfassung In Massenlysaten und Einzelwürfen vonT 4-Kreuzungen steigt der Prozentsatz der Rekombinanten mit steigender Infektionsmultiplizität an, und zwar sowohl zwischen gekoppelten als auch zwischen ungekoppelten Genen. Dieser Befund stimmt mitTrautners (1960) Ergebnissen beiT 1-Kreuzungen überein. Der scheinbarte Widerspruch zuEpsteins (1958) früheren Resultaten beiT 4-Kreuzungen läßt sich erklären, da verschiedene Wirtsbakterien verwendet wurden.Es wird diskutiert, ob dieser Effekt durch die Annahme erklärt werden kann, daß die infizierenden Phagegenome bei der Rekombination brechen und daß die Bruchstellen zufallsgemäß über die Genome einer Phagenpopulation verteilt sind. Die beschriebenen Versuche schließen jedochTrautners Interpretation nicht aus, daß in der infizierten Bakterienzelle eine Topographie existiert, d. h., daß die verschiedenen Genotypen während der Vermehrung nach Einzelinfektion nicht so vollständig durchmischt werden wie nach Mehrfachinfektion.

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With 2 Figures in the Text     

Comparative characteristics of some ecosystems of the upper regions of the shelf in tropical,temperate and Arctic waters

Summary 1. The distribution of biocoenoses in the upper shelf parts of temperate and tropical regions in the western part of the Pacific Ocean, in upper boreal Atlantic waters and in the high latitudes near Franz Josef Land has been investigated employing the quantitative diving method.2. In bionomically analogous parts of temperate and cold waters of the Northern hemisphere, parallelism in the distribution of biocoenoses can be observed. The leading (dominant) forms are substituted by vicarious species. A series of biocoenoses in these waters corresponds to tropical biocoenoses located at similar depths and on similar grounds. Reef-forming corals, dominant in many tropical biocoenoses, are replaced by macrophytes, especially in cold and temperate waters (convergency on a larger scale).3. The biomass of bottom biocoenoses attains maximum values in tropical waters and decreases regularly towards the high latitudes of the Arctic Ocean.4. Population density is maximum in biocoenoses of temperate latitudes; it decreases more or less equally in tropical and Arctic waters. The ratio of the quantity of species to population density per 1 m² of bottom surface area is maximum in tropical and Arctic biocoenoses and diminishes considerably in temperate waters.5. The geographical distribution of biocoenoses on similar grounds and at equal depths depends (a) in tropical waters upon the direction of prevalent currents and upon the degree of isolation of island shelves from the ancient continental shelf areas with diverse and abundant populations; (b) in temperate waters, upon the temperature regime of the surface waters (heat exchange between sea and atmosphere; influence of the prevalent water currents); (c) in Arctic waters, upon the solidity and constancy of the ice cover.6. In tropical and temperate waters, maximum biomass, maximum population density and greatest species diversity are observed at depths ranging from 0 to 10 m, in Arctic waters from about 18 to 25 m, due to ice conditions in the shoals which are unfavourable for life.7. In all areas investigated, the distribution of biocoenoses reveals a distinct vertical zonation. The zonation is caused in tropical waters (on identical grounds), by the degree of light penetration and by hydrodynamic peculiarities of different layers of the surface water mass; in temperate waters by differences in the thermal regime of the layers of the surface water masses; in the Arctic waters by the degree of light penetration, by the mechanical influence of ice, especially of icebergs, and by the mode of ice conditions prevailing over different depths.

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Vergleichende Charakterisierungen einiger Ökosysteme der oberen Schelfregionen in tropischen, gemäßigten und arktischen Gewässern

Kurzfassung Die Verteilung der Biozönosen in den oberen Schelfzonen des westlichen Pazifik, der boralen Regionen des Atlantik und arktischer Gewässer wurde unter vergleichenden Gesichtspunkten mit Hilfe der Methode des Schwimmtauchens untersucht. In kalten und gemäßigten Zonen der nördlichen Hemisphäre spielen stets verwandte Arten eine dominierende Rolle in den in ähnlicher Tiefe und auf ähnlichem Substrat lebenden Lebensgemeinschaften. Sie erweisen sich teilweise auch als konvergent gegenüber tropischen Biozönosen, doch stehen deren Charakterarten in keinem näheren Verwandtschaftsverhältnis zu jenen der in der nördlichen Hemisphäre vorkommenden Biozönosen. Die Biomasseproduktion am Boden steigt in Richtung von arktischen zu tropischen Regionen an; die Populationsdichte der Organismen ist in den gemäßigten Breiten am größten und verringert sich in etwa gleicher Weise zu den tropischen und arktischen Zonen hin. Das Verhältnis der Artenzahl zur Populationsdichte pro Flächeneinheit erreicht in tropischen und arktischen Lebensgemeinschaften ein Maximum; es verringert sich beträchtlich in gemäßigten Breiten. Die geographische Verbreitung der Biozönosen in gleichen Wassertiefen wird in tropischen Gebieten in erster Linie von Strömungen, in borealen Zonen von den Temperaturverhältnissen des Oberflächenwassers und in arktischen Regionen von der Eisbedeckung bestimmt. In tropischen und gemäßigten Zonen findet sich die größte Mannigfaltigkeit an Organismen und die höchste Biomasseproduktion in 0–10 m Wassertiefe, in arktischen Meeren dagegen in einer Tiefe von ca. 18–25 m. In allen untersuchten Gebieten wird eine vertikale Zonierung der Biozönosen deutlich, die im tropischen Bereich vom Lichteinfall und von den hydrodynamischen Besonderheiten der oberen Wasserschichten abhängen, in borealen Zonen von den Oberflächentemperaturen und in den arktischen Gewässern von dem Grad des Lichteinfalls und der Eisbedeckung.

     

Reaktionen,Regulationen und Adaptationen der Tiere nach Veränderung von Temperatur und Salzgehalt. Versuche mitZoothamnium biketes (Ciliata,Peritricha)

Zusammenfassung 1. Das CiliatZoothamnium hiketes Precht ändert bei abrupten Veränderungen des Salzgehalts des Außenmediums vorübergehend das Zellvolumen.2. Die Resistenzgrenzen gegenüber sehr niedrigen und hohen Salzgehalten hängen von der Konzentration ab, an welche sich die Tiere angepaßt haben.3. Der zeitliche Verlauf der Resistenzänderung mit dem Salzgehalt des Außenmediums wird verfolgt. Nachwirkungen im Sinne eines hardening bei Temperaturänderungen konnten nicht festgestellt werden.4. Unter Berücksichtigung dieser Befunde wird allgemein zu den Reaktionen, Regulationen und Adaptationen (= Akklimatisationen) der Tiere nach Veränderungen der Temperatur und des Salzgehaltes des Außenmediums Stellung genommen.

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Responses, regulations and adaptations of animals following changes in temperature and salinity. Experiments withZoothamnium biketes (Ciliata, Peritricha)

Upon sudden changes in external salinity the ciliate protozoonZoothamnium hiketes Precht temporarily changes its cell volume. Resistance to very low and high salinities depends on the previous salinity history. The time course of changes in resistance to external salinity is described. Aftereffects in the sense of temperature hardening were not observed. Considering these findings, responses, regulations and adaptations (acclimatizations) of animals exposed to changes in temperature and salinity are discussed in general.

     

Einige Beobachtungen über den Entwicklungszyklus des cellulosezersetzenden Organismus.

Zusammenfassung 1. Der von uns untersuchte Organismus ist mit Sp. cytophaga Hutchinson und Clayton identisch. — 2. Der Entwicklungszyklus umfaßt ein stäbchenförmiges Stadium und eine daraus entstehende Form, die das Aussehen eines Kokken hat (=Sporoid Hutchinsons). —3. Die kokkenartige Form (=Sporoid) stellt einen Körper von schleimiger Konsistenz dar, die sich unter der Einwirkung von Sodalösung verändert. — 4. In frischer Nährlösung kommen aus den schleimigen, kokkenartigen Zellen stäbchenartige Formen hervor, die analog sind den Formen, die in den ersten Tagen der Entwicklung des Organismus beobachtet werden. — 5. Alle Entwicklungsstadien dieses Organismus lassen sich durch Kombination von Beobachtungen in Probiergläsern auf Filtrierpapier mit Beobachtungen im hängenden Tropfen auf Filtrierpapierfasern verfolgen. — 6. Dieser Organismus ist sehr weit verbreitet, indem er sowohl in verschiedenen Bodenarten und in Salzseen der gemäßigten Zone als auch im arktischen Gebiet vorkommt, wo er von uns auf Franz-Joseph-Land, Nowaja Zemlja, Severnaja Zemlja und im Wasser des Barentsmeeres gefunden wurde. — 7. Wir behalten für ihn den von Winogradsky gegebenen Namen bei: Cytophaga Hutchinsoni, da keine Gründe vorliegen, seine Identität mit Spirochaeta anzunehmen.     

The flight and dispersal of shot-hole borer of tea (Xyleborus fornicatus Eichh., coleoptera: Scolytidae)

The flight of Xyleborus fornicatus Eichh., a serious pest of tea in Ceylon, was studied, and it is concluded that the beetle is a migrant in which the flight habits are an evolved adaptation for aerial dispersal.The beetles fly by day, from 08.00 hours to 17.00 hours, and this flight periodicity was determined by the numbers of insects emerging from galleries in tea stems and taking off. Most of the emerging borers do not flit or hover over the crop, but fly upwards in a slow fluttering flight, oriented to light. The borers' flight speed is 0.3 to 0.6 m/sec and the observed maximum duration of flight was 24 min, while the estimated duration of flight was less than one hour. Estimates of the borer populations in the air, their vertical distribution and possible deposition are discussed.

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Zusammenfassung Es wurde immer angenommen, daß Xyleborus fornicatus Eichhoff, der ein gefährlicher Schädling des Tees in Ceylon ist, sehr wenig fliegt und nur kurze Entfernungen zurücklegt. Um die verschiedenen Ansichten über den Flug dieses Borkenkäfers studieren zu können, wurde in einem Teefeld eine Reihe von senkrecht angeordneten Johnson-Saugfallen aufgestellt. Dazu wurden weitere Versuche sowie Beobachtungen im Laboratorium und auf dem Felde durchgeführt. Diese Studien am Flugverhalten: an den Flugzeiten, der Flugggeschwindigkeit und der Flugdauer, zeigen, daß Xyleborus fornicatus wandert, und daß sich die Fluggewohnheiten, die er entwickelt hat, an die Ausbreitung durch die Luft angepaßt haben. X. fornicatus beginnt seinen Flug um 8.00 Uhr und beendet ihn um 17.00 Uhr. über 85% der gesamten täglichen Flüge finden zwischen 11.00 und 14.00 Uhr und 50% zwischen 12.00 und 13.00 Uhr statt. Diese Flugzeiten wurden auf Grund der Anzahl der Käfer bestimmt, die aus den Brutgalerien hervorkommen und abfliegen. Die meisten der auffliegenden Bohrer schwärmen oder schweben nicht über den Teesträuchern, sondern erheben sich und fliegen langsam und mit flatternden Bewegungen aufwärts, dem Licht entgegen. Der Flug des Tee-Borkenkäfers erreicht eine Geschwindigkeit von 0,3 bis 0,6 m/sec. Die Beobachtungen ergaben eine maximale Flugdauer von 24 min. Die Flugzeit ist schätzungsweise kürzer als eine Stunde. Die Abschätzung der Populationsdichte in der Luft, ihre vertikale Verteilung und die mögliche Niederlassung der Käfer werden erörtert.Diese Ergebnisse liefern den Beweis, daß sich X. fornicatus auf weite Entfernungen hin ausbreiten kann, da er hauptsächlich in der Mittagszeit fligt, wo die Instabilität der Luft am größten ist. Seine Bekämpfung ist daher wahrscheinlich nicht nur ein lokales Problem, so daß die gegenwärtig angewandten Bekämpfungsmethoden revidiert werden müssen.

     

Nuovi reperti sull'orientamento lunare di Talitrus saltator Montagu (Crustacea amphipoda)

Zusammenfassung Mittels einer neuen Versuchseinrichtung wird die Fähigkeit der Amphipoden Talitrus saltator (Montagu) sich mit dem Mond meereseinwärts zu orientieren untersucht. Es wurden zwei Populationen verschieden orientierter Küsten benutzt, die eine mit Fluchtrichtung ungefähr nach Westen, die zweite mit Fluchtrichtung etwa nach Südsüdwest. Eine richtige Orientierung der Tiere, die unmittelbar vor dem Versuch gesammelt wurden, wird bei verschiedenen Mondphasen und-ständen bestätigt. Aber auch Tiere, welche am vorigen Sonnenuntergang oder sogar am vorigen Neumond erbeutet und dann ständig im Dunkel gehalten wurden, sind meistens richtig orientiert. Es wird behauptet, daß zwei verschiedene physiologische Rhythmen die Sonnenund die Mondorientierung von Talitrus bedingen.     

Energie-Bilanz eines Poikilothermen(Lacerta vivipara)

Zusammenfassung 1. Die Energiebilanz eines Tieres ist quantitativ im wesentlichen durch seinen Wärmehaushalt bestimmt oder mindestens in Wärmeäquivalenten ausdrückbar.2. Der Energiewechsel beruht auf zwei Hauptgruppen von Prozessen: Stoffwechselprozessen im Körperinneren und Wärmeaustausch zwischen Tierkörper und Umwelt.3. In beiden Gruppen treten regulative und nicht regulative Vorgänge auf. Die Regulation beim Wärmeaustausch zwischen Tierkörper und Umwelt beruht auf entsprechenden Verhaltensweisen.4. Der Unterschied zwischen Homoiothermen und Poikilothermen liegt nicht darin, daß die Regulationsmöglichkeit der Körpertemperatur nur den ersteren vorbehalten wäre (beide zeigen eine gewisse — und nur eine gewisse — Regulationsmöglichkeit), sondern darin, daß die Energiebilanz der Poikilothermen zum wesentlichen Teil durch den Wärmeaustausch mit der Umwelt beherrscht wird und daher auch die Regulation der Körpertemperatur wirksam nur durch Verhaltensweisen — die den Wärmeaustausch in die gewünschte Richtung lenken — erreicht werden kann.5. Aus der Beherrschung der Energiebilanz durch den Wärmeaustausch mit der Umwelt folgt auch, daß die Regulationskapazität der Poikilothermen weit geringer ist als die der Homoiothermen — obwohl natürlich auch deren Regulationskapazität begrenzt ist.6. Ein weiterer charakteristischer Unterschied zwischen Homoiothermen und Poikilothermen liegt darin, daß bei den ersteren die Überforderung der Temperaturregulation meist katastrophal endet, bei den letzteren hingegen eine normale Reaktion auslöst, nämlich den Übergang zu einer mehr oder weniger inaktiven, mindestens nicht vollaktiven Lebensweise. Aus verschiedenen Anzeichen läßt sich sogar schließen, daß Poikilotherme ein ständiges Leben im Aktivitätstemperaturbereich nicht ertragen könnten.7. FürLacerta vivipara wird eine möglichst komplette Energiebilanz gegeben.

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Energy balance of a poikilothermic animal(lacerta vivipara)

The main differences between homoiothermic and poikilothermic animals are considered on the basis of information from literature and results obtained by the author. It is not the occurrence of thermoregulation per se which constitutes the main differences between representatives of these two groups, but rather the manner in which this thermoregulation is performed. Whereas homoiothermic animals regulate by means of metabolic processes and changes in behaviour, poikilothermic animals employ the latter mechanism almost exclusively. InLacerta vivipara the close relationship between thermal balance and environmental factors is demonstrated on the basis of experimental results and calculations.

     

A colony of the hornetVespa philippinensis (Hymenoptera: Vespidae)

Summary The composition of a single colony ofVespa philippinensis Saussure from Leyte island, Philippines is described. Workers and gynes can be distinguished by size. There appear also to be two size modes of males, much less distinct. In each sex, head-width is isometric with forewing-length. The colony contained 700 adults.Dissection of 58% of the gynes showed none with developed ovaries, suggesting that the colony had a single queen or was queenless. In a smaller sample of workers, 6% without wing-wear and none with wing-wear had developed ovaries. Fat-body was more developed in gynes than workers.No gyne or male showed wear to the ends of the forewings, while 44% of workers shwed at least some wear, independently size. Workers returning to the nest had significantly greater wing-wear but showed the same size distribution. The division of labor within the worker caste is probably age-based.The colony included 838 immatures beyond the fourth larval instar, with a fresh biomass of 1,2 and dry biomas of 0.3 kg. About 1,480 new adults had been produced in the nest. Unlike in temperate and subtropicalVespa, cells were not reutilized to produce a second cycle of brood.The colony's production schedule of workers and sexuals did not fit thebang-bang model.

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Beschreibung einer Kolonie der Hornisse Vespa philippinensis (Hymenoptera: Vespidae)

Zusammenfassung Die Zusammensetzung einer Kolonie vonVespa philippinensis von der Insel Leyte, Philippinen, wird beschrieben. Arbeiterinnen und Königinnen können durch die Köpergröße unterschieden werden. Auch bei den Männchen gibt es zwei Größenklassen, die jedoch weniger deutlich unterschieden sind. Bei beiden Geschlechtern ist die Kopfbreite positiv mit der Vorderflügellänge korreliert. Die Kolonie bestand aus 700 adulten Tieren.Bei der Präparation von 58% der Königinnen wurden keine entwickelten Ovarien gefunden; das könnte darauf hindeuten, daß die Kolonie nur eine eilegende Königin hatte oder weisellos war. 6% der Arbeiterinnen ohne Flügelabnutzung hatte entwickelte Ovarien, aber keine Arbeiterin mit abgenutzten Flügeln. Bei den Königinnen war der Fettkörper bedeutend stärker entwickelt als bei den Arbeiterinnen.Weder Königinnen noch Männchen zeigten Abnutzungserscheinungen an den Enden der Vorderflügel, während bei 44% der Arbeiterinnen zumindest eine geringe Beschädigung der Flügel festzustellen war; dieses konnte nicht zu der Größe der Arbeiterinnen in Beziehung gesetzt werden. Arbeiterinnen, die zum Nest zurückkehrten, zeigten die gleiche Größenverteilung wie die übrigen Arbeiterinnen, hatten aber signifikant stärker abgenutzte Flügel. Daher ist die Arbeitsteilung wahrscheinlich altersabhängig.Das Nest enthielt 838 präimaginale Individuen nach dem 4. Larvenstadium mit einem Gesamtfrischgewicht von 1,2 kg und einem Trockengewicht von 0,3 kg. Ungefähr 1480 Imagines wurden aufgezogen. Im Gegensatz zuVespa-Arten in gemäßigten und subtropischen Klimazonen wurden die Zellen nicht noch einmal zur Brutaufzucht benutzt.Die Aufzucht von Arbeiterinnen und Geschlechtstieren in dieser Kolonie stimmt nicht mit dem bang-bang-Modell überein.

     

Dye-induced changes in the developmental physiology of Aedes aegypti larvae

Exposure to methylene blue and neutral red affected length of development, rate of pupation, and larval mortality in populations of Aedes aegypti (L.). Female pupal weights generally were adversely affected, while male pupal weights were not. Retardation of growth was not caused by rejection of dyed food under the conditions of our experiments. Methylene blue, neutral red, and nile blue A were most severe in their action on longer exposures and exposures to earlier instars.The importance of recognizing the physiological and behavioral changes in organisms caused by perfunctory use of dyes is discussed.

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Zusammenfassung Bei Larven von Aedes aegypti, die Methylenblau oder Neutralrot ausgesetzt wurden, ließ sich eine deutliche Verzögerung des Wachstums nachweisen. Der Verpuppungsbeginn (Larven-Puppen-Häutung) wurde von beiden Farben in Abhängigkeit von der ansteigenden Konzentration verzögert. Obwohl zur Erzeugung der Reaktion mit Neutralrot höhere Konzentrationen erforderlich waren, war die Genauigkeit der Farbwirkung größer. Die geprüften Konzentrationen von Methylenblau reichten von 0,5 bis 4,5 ppm; die für Neutralrot von 3 bis 9 ppm.In der Absicht, die Wirkungen der beiden Farben zu messen, wurden andere Parameter quantitativ geprüft. Diese umfaßten die Mortalität, den Weibchen-Prozentsatz und die durchschnittlichen Puppengewichte der Männchen. Die Sterberaten waren hoch und äußerst variabel. Es ließen sich auch keine Unterschiede im Geschlechterverhältnis der Populationen finden, die als Larven in Methylenblau oder Neutralrot aufgezogen worden waren. Neutralrot und Methylenblau schienen auch die durchschnittlichen Puppengewichte der Männchen nicht zu beeinflussen, jedoch erzeugten sie deutliche Wirkungen bei den durchschnittlichen Puppengewichten der Weibchen. Es konnten keine signifikanten Unterschiede in den Nahrungsmengen festgestellt werden, die von gefärbten oder ungefärbten Larven oder von Larven in ansteigenden Farbkonzentrationen aufgenommen wurden. Die jüngeren Larvenstadien wurden stärker beeinflußt und längerer Aufenthalt in der Farbe ergab stärkere Verzögerung der Wachstumsrate.Folgende Aspekte der Vital-Farbstoffe werden diskutiert: 1. ihre toxischen Wirkungen, 2. Beziehungen zwischen Genauigkeit und Aussagewert der experimentellen Ergebnisse, und 3. die Notwendigkeit vollständigerer Kenntnis der Farbstoffe vor ihrer Anwendung auf lebende Systeme.

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Contribution No: 1420 from the Department of Entomology, University of Massachusetts, Amherst, Mass. This research was supported by Hatch Project No. 253 Revised.     

Über den aufbau der kalkschale bei den schildkröteneiern

Zusammenfassung Die Kalkschale der Schildkröteneier besteht aus einer einfachen Lage von Aragonitsphärokristallen, deren Bildungszentren nahe über der Schalenhaut liegen; die aufbauenden Kristallnadeln sind nach der c-Achse der Aragonits gestreckt. Einige Kristallnadeln dringen nach unten in die Schalenhaut ein, diese mit der Kalkschale verbindend. Vornehmlich aber vollzieht sich das Wachstum der Schale nach außen hin, wobei die sphäritischen Anlagen aufeinander stoßend, sich polygonal begrenzen, so daß vieleckige Buckel oder — bei größerer Schalendicke —prismatische Säulen entstehen. Größe und Form der Schalenbausteine ist artspezifisch. An Flachschliffen und an Querschliffen der Schale bieten die Bausteine gemäß ihrem sphäritischen Aufbau einfache oder Bertrandsche Polarisationskreuze dar. Die KELLYSchen Phosphatkörnchen und Gaseinschlüsse. Schließlich wurde der Aufbau einer abnormen Eischale von Testudo graeca beschrieben, die aus fünf Schalenlagen besteht, deren jede mit neuen Wachstumszentren beginnt, offenbar infolge Einschaltung einer Lage aus organischer Substanz (Schalenhaut) zwischen die verschiedenen Schichten. Beiläufig wurde ermittelt, daß der Kalk eines nicht näher bestimmten Eidechseneies Calcit ist, weiter die Angabe bei Portmann bestätigt, daß die Kalksternchen im Ei der Ringelnatter aus Calcit bestehen.